Desenvolvimento e aplicação de membranas poliméricas na remoção de amônia em águas residuais

• Autor(a) principal: Bastos, Edna Teresa Ruas
• Data de Publicação: 2006
• Outros Autores: Instituto de Engenharia Nuclear
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional do IEN
• Texto Completo: http://carpedien.ien.gov.br:8080/handle/ien/1901
• topic: Sulfonação; Polisulfonasulfonada; Membranas Poliméricas; Amônia

As membranas de nanofiltração (NF) tem despertado atualmente grande interesse para fins de aplicação em tratamento de águas, indústria química fina e também na recuperação de moléculas com alto valor agregado, porque possibilitam a separação de íons multivalentes que estejam dissolvidos na água, bem como compostos orgânicos com massa molar relativamente baixa, na faixa de 200 a 1000 Da. As membranas de NF são constituídas de duas camadas, um suporte polimérico microporoso e uma camada densa e fina que é responsável pela seletividade da membrana. Normalmente, membranas compostas são obtidas em pelo menos duas etapas: preparação do suporte poroso com posterior deposição da pele. Porém, no presente trabalho, as membranas foram preparadas em uma etapa utilizando espalhamento consecutivo de duas soluções poliméricas, utilizando a técnica de inversão de fase por imersão/precipitação. Para formação do suporte foi utilizado como polímero base PES ou PSU e para a formação da "pele" foi utilizada polisulfona previamente sulfonada. As reações de sulfonação foram conduzidas em condições moderadas para minimizar a degradação da cadeia polimérica principal, utilizando como agente sulfonante o (CH3)3SiSO3CI. Os produtos sulfonados foram caracterizados por análise titulométrica, viscosidade, análise térmica, e ressonância magnética nuclear. Para a síntese das membranas compostas foram desenvolvidos estudos da influência de algumas variáveis de síntese, tais como composição da solução do suporte, da pele e do banho de precipitação. As membranas foram caracterizadas quanto a sua morfologia, através de microscopia eletrônica de varredura e quanto as suas propriedades de transporte, tais como permeabilidade hidráulica, fluxo permeado e seletividade. A seletividade das membranas foi avaliada através de testes de permeação de soluções de sulfato e cloreto de amônio ambas na concentração de 100 mgL-1. Os resultados obtidos mostraram que é possível a preparação de membranas compostas pelo espalhamento consecutivo de duas soluções poliméricas, com aderência entre as duas camadas. Com relação aos testes de permeação, as membranas desenvolvidas apresentaram valores de fluxo permeado (2 - 29 L/m2.h) e permeabilidade hidráulica (0,56 – 8,00 L/m2.h.atm) dentro da faixa das membranas comerciais de NF. Os valores de rejeição aos íons amônio (77%) ainda podem ser otimizados pela variação das condições de preparação das membranas compostas